氢气分离提纯用钯及钯合金膜的研究进展

• 作者: 殷朝辉 杨占兵 李帅
• 来源期刊: 稀有金属
• 关键词: 氢气 分离纯化 钯合金膜 抗毒化
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 综合评述|Reviews
• 页码范围: 226-239
• 页数: 14页
• 分类号: TK91
• 语种: 中文
• DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.XY20080052

摘要

伴随着煤、石油和天然气等传统化石能源在使用过程中产生的温室效应、能源危机等弊端,更清洁的氢能逐渐受到关注.氢能在能源、交通、工业等领域具有广阔的应用前景,尤其以燃料电池车为代表的交通领域是氢能初期应用的突破口与主要市场.而氢燃料电池对氢气浓度要求较高,氢气中即使微量的H2S和CO杂质也会严重降低电池性能.因此,需要对氢气进行分离纯化去除杂质气体.钯及钯合金膜由于对氢气具有极高的选择渗透性而应用于氢气的分离提纯,然而钯及钯合金膜的化学稳定性问题一直制约其广泛应用.本文介绍了纯Pd膜,Pd-Ag,Pd-Y,Pd-Pt,Pd-Cu和Pd-Au二元合金膜以及Pd-Ag-M,Pd-Cu-M三元合金膜氢渗透与抗杂质气体毒化方面的研究进展及存在问题.纯钯膜在低温下存在氢脆现象且易被杂质气体毒化;与纯钯膜相比,钯基二元合金膜成本较低,Pd-Ag,Pd-Y合金膜透氢性能较好而抗杂质气体毒化性能较差,Pd-Pt,Pd-Cu和Pd-Au合金膜则具有相反的特性;钯基三元合金膜在一定程度上提高了二元合金膜的透氢性能并改善了抗杂质气体毒化的性能,但仍存在合金元素偏析、各组元成分比例不易精确控制等问题,且钯基三元合金膜较之二元合金膜合成工艺更复杂、成本更高.最后,对钯合金膜未来的研究方向进行了展望.